UCC3895與PIC單片機的智能充電器方案

2)控制電路設計

控制電路分為兩部分。第一部分為前級控制器，由UCC3895及其外圍電路組成，用來生成PWM脈沖，實現(xiàn)對開關(guān)管的控制。第二部分為后級控制器，由PIC和TLV5618及其外圍電路組成，實現(xiàn)用戶設定、采樣、顯示、計時、報警、主電路通斷等充電過程的管理功能。

(1)前級控制電路

-引腳電路功能分析

如圖3，腳1和腳20是誤差放大器的反相輸入端和同相輸入端，其中腳20外接Uc，Uc是后級控制器送來的輸出電壓控制信號，經(jīng)隔離后，在這里作為誤差 放大器的基準電壓。腳2為誤差放大器的輸出端，內(nèi)接PWM比較器的非反相端，外接EA與l腳。當充電開始時，充電電流較大，取樣電流與設定電流比較后接在 PWM的非反相端，從而調(diào)節(jié)PWM輸出脈沖寬度;當充電末了，充電電流較小，充電電壓變大，2腳依靠誤差放大器反饋控制調(diào)節(jié)PWM輸出脈沖寬度。

腳3為PWM比較器的反相輸入端，外接7腳和取樣電流電路。充電初始階段，充電電流較大，電路工作在峰值電流模式下，反饋信號主要由取樣電流提供，它與 同相端比較后，調(diào)節(jié)PWM輸出脈沖寬度。充電中后期，充電電流變小，充電電壓穩(wěn)定，電路工作在電壓模式下，該端接CT(引腳7)上的鋸齒波信號。

-工作過程原理分析

充電器電壓信號由傳感器取出，加到UCC3895的1腳。充電初期，電池兩端電壓很低，充電電流很大，電路工作在峰值電流模式下，電壓反饋對控制電路影 響比較小，這時電路主要靠電流反饋工作，采樣電流VI經(jīng)過比較后加到PWM比較器的非反相端，IA、IB經(jīng)過整流后加到PWM比較器的反相輸入端，由兩者 的大小調(diào)節(jié)PWM比較器輸出脈沖的寬度(如圖4)。;充電中后期，電壓變大，充電電流變小，電路工作在電壓模式下，電壓信號加到誤差放大器的反相端與設定 的基準值比較后送至PWM比較器的非反相端，7腳輸出的鋸齒波信號接在PWM比較器的反相端，由兩者的大小調(diào)節(jié)PWM比較器輸出脈沖的寬度(如圖5)。由 芯片外圍電路可以看出，它具有兩個閉環(huán)控制調(diào)整電路，其一是電壓控制閉環(huán)電路，電壓取樣信號加在誤差放大器反相端，與后級控制器送來的同相端基準電壓比 較，產(chǎn)生誤差信號，加在PWM比較器反相端。其二是電流控制閉環(huán)電路，輸出電流取樣信號與后級控制器送來的電流信號比較后加在PWM比較器非反相端，它與 反相端信號比較后產(chǎn)生控制信號，從而決定輸出脈沖的寬度。

(2)后級控制電路

-參數(shù)設定與顯示部分

如圖 6，PIC的RD0～RD5設為輸入，外接6個按鍵，分別為4個方向鍵、確定鍵、取消鍵，用于接收用戶的參數(shù)設定值，如電池標定電壓、充電電流、充電時 間，單片機將這些設定值存儲于EEPROM中。RC0～RC7設為輸出，外接顯示屏的數(shù)據(jù)端，用于顯示當前的工作狀態(tài)和用戶設定確認。